我国水资源贫乏,时空分布极不均匀,且水源污染严重,随着国民经济的快速发展和用水量的急剧增加,水资源紧张局势不断加剧,开发建设大规模、长距离、跨流域供水工程已经成为不争的现实。这类输水系统由于输水距离长,管线起伏变化往往较大,如果管路排气不畅,则极易造成爆管,造成巨大的经济损失,严重影响供水系统的安全和稳定运行。由于进排气阀可以有效抑制管路系统中液柱分离的产生及压力骤增,且具有结构简单、费用较低、安装方便和不受安装条件限制等优点,在实际输水系统中已成为常用的设备,但目前压力管道进排气阀设计缺乏相应规范,实际工程中设置进排气阀多按经验行事,通过增加其数量或者提高规格改变管路中的水锤压力,其结果是很多工程在运行一段时间后,不能正常运转,甚至爆管。因此开展进排气阀的合理选型技术研究显得越来越重要。基于以上认识,本研究的主要内容为：(1)基于市场上常见进排气阀的结构形式及其技术性能特点,建立进排气阀防护水锤的数学模型；(2)对进排气阀排气系数的研究。建立不同压差下的排气流量系数曲线方程,在此基础上进行进排气阀防护下的水力过渡过程数值模拟,以期使数值模拟结果更贴近供水系统实际状况；(3)对进排气阀防护水锤的数学模型的改进。在假定进入管道的空气变化遵循多方过程的前提下,改进进排气阀的数学模型,建立新的边界条件和数值计算方程；(4)采用Visual Basic6.0作为开发语言开发功能齐全、性能可靠、操作简单、界面友善的基于进排气阀防护下的供水泵站水力过渡过程数值模拟系统；(5)长距离输水管道进排气阀的选型技术研究。采用已开发的供水泵站水力过渡过程数值模拟系统,对输水管线上进排气阀的不同参数进行模拟计算,进行长距离输水管道进排气阀的选型研究。(6)结合山西潞安树脂有限责任公司厂外给水泵站的水力过渡过程进行数值模拟,确定该供水系统的安全防护方式。经研究分析,本论文(1)提出了基于传统的进排气阀数学模型下,潞安供水泵站安全运行泵出口两阶段液控缓闭蝶阀的最优关闭行程,及管线所需安装的进排气阀的数量、位置、规格；(2)提出在进行进排气阀防护下的水力过渡过程数值模拟时,进排气系数应采用基于实测进排气量下的动态值,且给出了动态值的确定方法,从而更准确地模拟进排气阀的进排气过程；(3)管内空气质量遵循多方过程假设下的进排气新模型能更真实地反应管内空气压缩和膨胀的热传导特性,与原模型相比,新模型更为合理；(4)基于山西潞安树脂有限责任公司厂外给水泵站工程实例,本研究首次提出了长距离输水管道进排气阀的选型步骤及方法。对于设置进排气阀应满足的通用准则与数学模型的优化,是下一步研究的方向。